DD202253A5 - DIE-CASTING METHOD AND MACHINE - Google Patents
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- DD202253A5 DD202253A5 DD81235465A DD23546581A DD202253A5 DD 202253 A5 DD202253 A5 DD 202253A5 DD 81235465 A DD81235465 A DD 81235465A DD 23546581 A DD23546581 A DD 23546581A DD 202253 A5 DD202253 A5 DD 202253A5
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckgiessverfahren und eine Druckgiessmaschine. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung bzw. d. Einhaltung einer gleichbleibenden Gussqualitaet, die Herabsetzung des Gasverbrauches, eine Einsparung von Energie und eine Erhoehung der Produktivitaet bei gleichzeitiger Erweiterung der technologischen Moeglichkeiten des Druckgiessens. Dieses wird dadurch erreicht, dass unmittelbar nachdem die Schmelze die Giessform ausgefuellt hat oder unmittelbar nach ihrem Erstarren ueber der Schmelze in der Materialleitung mit derselben Gasphase wie in der hermetisch geschlossenen Kammer mit Behaelter ein Gasdruck erzeugt wird, und dass vor Beginn des naechstfolgenden Giessvorganges der Raum der Giessform mit dieser Gasphase gespuelt wird. Ferner ist vorgesehen, dass die Materialleitung aus zwei separaten Giessrohren, einem Hauptgiessrohr und einem zusaetzlichen Giessrohr, besteht. Das Hauptgiessrohr hat eine Erweiterung, in welcher das zusaetzliche Giessrohr angeordnet ist. Das Hauptgiessrohr ist durch einen Flanschdeckel abgeschlossen, mittels des mit einer Zwischenplatte verbunden ist, auf welcher die Giessform befestigt ist.The present invention relates to a die casting method and a die casting machine. The invention aims an improvement or d. Maintaining consistent casting quality, reducing gas consumption, saving energy and increasing productivity while expanding the technological possibilities of die casting. This is achieved in that immediately after the melt has filled the casting mold or immediately after its solidification above the melt in the material line with the same gas phase as in the hermetically sealed chamber with a gas pressure is generated, and that before the next casting the space the casting mold is flushed with this gas phase. Furthermore, it is provided that the material line consists of two separate casting tubes, a main pouring tube and an additional pouring tube. The main spout has an extension in which the additional spout is located. The Hauptgiessrohr is completed by a flange, by means of which is connected to an intermediate plate on which the mold is fixed.
Description
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Druckgießverfahren und -maschine Anwendungsgebiet der Erfindung Die casting method and machine Field of application of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckgießverfahren, bei dem die Schmelze infolge der Wirkung eines Druckes oder Druckunterschiedes von einer hermetisch geschlossenen Kammer mit Behälter über eine Materialleitung gefördert wird und die Gießform ausfüllt, wo die Schmelze erstarrt.The present invention relates to a die casting method in which the melt is conveyed through a material line due to the effect of a pressure or pressure difference from a hermetic chamber with container and fills the mold where the melt solidifies.
Die Erfindung betrifft ferner eine Druckgießmaschine, die eine hermetisch geschlossene Kammer mit Deckel enthält, worin der Behälter für die Schmelze angeordnet ist, wobei diese hermetisch geschlossene Kammer mittels einer Materialleitung mit einer Gießform verbunden ist und diese Materialleitung und Gießform von einer Zwischenplatte getragen wird.The invention further relates to a die casting machine comprising a hermetically sealed chamber with lid, wherein the container for the melt is arranged, said hermetically sealed chamber is connected by means of a material conduit with a mold and this material line and mold is supported by an intermediate plate.
Die Erfindung wird besonders in der Gießereifertigung für die Herstellung von Gußstücken aus verschiedenen Werkstoffen eingesetzt.The invention is used particularly in foundry production for the production of castings of various materials.
Es ist bereits ein Gießverfahren, insbesondere zum Gießen mit Gegendruck bekannt, bei dem unter der Wirkung des Unterschieds zwischen den Drücken in der hermetisch geschlossenen Kammer mit dem Schmelzebehälter und "der hermetisch geschlossenen Kammer mit der Gießform die Schmelze durch eine Materialleitung fließt und die Gießform ausfüllt, wobei während des Füllvorgangs in der hermetisch geschlossenen Kammer mit der Gießform ein Gasgegendruck wirkt·There is already known a casting method, in particular for counter pressure casting, in which, under the effect of the difference between the pressures in the hermetically sealed chamber with the melt vessel and the hermetically sealed chamber with the casting mold, the melt flows through a material conduit and fills the casting mold in which a gas counterpressure acts during the filling process in the hermetically sealed chamber with the casting mold.
Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß beim Öffnen der Gießform der Raum der Materialleitung direkt mit der Außenatmosphäre verbunden ist und die sich darin befindendeA disadvantage of this method is that when opening the mold, the space of the material line is directly connected to the outside atmosphere and the located therein
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Schmelze unter der Einwirkung des Gases oder der Luft steht, das bzw. die in der Gießform war« Dies ist die Ursache für eine Reihe von Fehlern in des hergestellten Gußstücken, und zwar infolge der Reaktionsprodukte zwischen dem Gas oder der Luft mit dem gegossenen Werkstoff, des Auflösens in der Schmelze oder der Uichtausscheidung zusätzlicher Gasmengen aus der Schmelze und der Gasgehaltsänderung in den hergestellten Gußstücken«Melt is under the action of the gas or air in the casting mold. This is the cause of a number of defects in the castings produced as a result of the reaction products between the gas or the air with the cast material, the dissolution in the melt or the precipitation of additional quantities of gas from the melt and the gas content change in the castings produced «
Ein weiterer Uachteil liegt darin, daß für die Durchführung des Gießvorgangs eine große Menge Gas verwendet wird, was einerseits energetisch unvorteilhaft ist und andererseits zu einer Veränderung der Gußqualität bei der Herstellung aufeinanderfolgender Gußstücke führt. Dies ist auf die Störung des Gleichgewichts zwischen den aufgelösten Gas- und anderen flüchtigen Komponenten der Schmelze und den Partialdrücken dieser Komponenten in der Gasphase unter der Schmelze zurückzuführen.Another disadvantage is that a large amount of gas is used to carry out the casting process, which on the one hand is energetically unfavorable and on the other hand leads to a change in the casting quality in the production of successive castings. This is due to the disturbance of the balance between the dissolved gas and other volatile components of the melt and the partial pressures of these components in the gas phase under the melt.
Es ist ferner eine Maschine zum Gießen unter Hiederdruck bekannt, die aus einer hermetisch abgedichteten Kammer besteht, in welcher ein Tiegel mit geschmolzenem Metall angeordnet und die mit einer Druckkammer verbunden ist. Über der Druckkammer ist die Gießform angeordnet. Die hermetisch abgedichtete Kammer und die Druckkammer sind untereinander durch eine Materialleitung verbunden, die mit ihrem einen Ende in den mit geschmolzenem Metall gefüllten Tiegel eintaucht. In der Druckkammer sind zwei konische Hohlräume angeordnet, welche untereinander und mit der Materialleitung verbunden sind. Der eine konische Hohlraum ist im oberen Ende mit der Gießform und der andere über eine Rohrleitung mit einem Kran verbunden, der mindestens vier Positionen aufweist. DieThere is also known a device for casting under Hiederdruck, which consists of a hermetically sealed Ka m mer, in which a crucible with molten metal disposed and which is connected to a pressure chamber. About the pressure chamber, the mold is arranged. The hermetically sealed chamber and the pressure chamber are connected to each other by a material line, which dips with its one end in the filled with molten metal crucible. In the pressure chamber two conical cavities are arranged, which are interconnected and with the material line. The one conical cavity is connected in the upper end with the mold and the other via a pipe with a crane having at least four positions. The
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erste Position des Krans steht mit einem Druckgasbehälter, die zweite mit dem gasgefüllten Saum der hermetisch abgedichteten Kammer, die dritte mit der Rohrleitung des zweiten konischen Hohlraums der Druckkammer und die vierte mit der Atmosphäre in Verbindung.the first position of the crane communicates with a pressurized gas container, the second with the gas-filled hem of the hermetically sealed chamber, the third with the pipe of the second conical cavity of the pressure chamber and the fourth with the atmosphere.
Die beiden konischen Hohlräume der Druckkammer haben ungefähr gleiche Volumina und sind miteinander über eine Durehgangsöffnung verbunden, deren Querschnitt gleich dem der Materialleitung ist. Das Volumen des mit dem Kran verbundenen konischen Hohlraums ist so groß, daß, wenn die Gießform gefüllt ist, das Hiveau der Schmelze in diesem Hohlraum unter einer bestimmten Höhe bleibt·The two conical cavities of the pressure chamber have approximately equal volumes and are connected to each other via a Durehgangsöffnung whose cross section is equal to the material line. The volume of the conical cavity connected to the crane is so great that, when the mold is filled, the level of the melt in this cavity remains below a certain level.
Der obere Teil der Druckkammer am Anfang der Rohrleitung, die den einen konischen Hohlraum mit dem Kran verbindet, ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, welche die Gaszufuhr zn diesem Hohlraum unterbricht, wenn die Schmelze in ihm die "bes"timmTe~Höhe erreicht.The upper part of the pressure chamber at the beginning of the pipeline, which connects the one conical cavity to the crane, is equipped with a device which interrupts the gas supply to this cavity when the melt in it reaches the "maximum" level.
Ein Bachteil dieser Maschine liegt darin, daß sie das Gießen von Gußstücken nur unter Niederdruck erlaubt und speziell für das Gießen von dünnwandigen hohlen Gußstücken geeignet ist, was eine zusätzliche Zwischen-Druckkammer mit einem Kran zur Steuerung des Gießvorgangs erforderlich macht»A creek part of this machine is that it allows casting of castings only at low pressure and is especially suitable for casting thin-walled hollow castings, which requires an additional intermediate pressure chamber with a crane to control the casting process »
Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Dichtungen zwischen den Oberflächen der einzelnen Bauteile der Maschine nicht gegen mögliche Kontakte mit der Schmelze geschützt sind, was das Verwenden von plastisch verformbaren Elementen erforderlich macht, die infolge ihres schnellen Verschleißes oft ersetzt werden müssen#Another disadvantage is that the seals between the surfaces of the individual components of the machine are not protected against possible contact with the melt, which necessitates the use of plastically deformable elements which often have to be replaced due to their rapid wear #
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Ein anderer Nachteil liegt darin, daß die Produktivität der Maschine niedrig ist, da die Gießform nach dem Erstarren der Schmelze entfernt werden muß, was eine gegenüber der Gießzeit wesentlich längere Zeit_ erfordert.Another disadvantage is that the productivity of the machine is low, since the mold must be removed after the solidification of the melt, which requires a time compared to the casting much longer.
Weiterhin ist auch eine Maschine zum Gießen von Metallen unter Gasdruck bekannt, die einen hermetisch abgedichteten Schmelzebehälter enthält, der" durch eine Zwischenplatte abgeschlossen ist, welche die Materialleitung und eine Metall-Dauerform trägt· Die Materialleitung ist hermetisch zu dem Zwischendeckel mittels einer plastisch verformbaren Dichtung, und die Gießform zum Plansch der Materialleitung mit gut anliegenden und angepaßten Oberflächen sowie einer dünnen plastischen Dichtung gegen das Ausfließen der Schmelze abgedichtet.Also known is a machine for casting metals under gas pressure which includes a hermetically sealed melt container "closed by an intermediate plate carrying the material conduit and a permanent metal mold. The material conduit is hermetic to the intermediate lid by means of a plastically deformable seal , And sealed the mold to the planch the material line with well fitting and matched surfaces and a thin plastic seal against the outflow of the melt.
Ein Uachteil dieser Maschine ist ihre geringe Produktivität, die durch den im Vergleich zum Füllen der Gießform längeren Zeitraum für die Erstarrung der Schmelze und für die Abküh- / "". lung des Gußstückes bis zur Entnahme temperatur, bedingt ist. Dieser Bachteil tritt besonders beim Gießen von mehrteiligen Formen auf, bei denen die komplizierten inneren und äußeren Oberflächen des Gußstücks aus Kernen geformt werden, die in einem Metallkasten angeordnet sind· Dasselbe gilt auch für das Gießen in kombinierten Sand-Metallformen oder in ganz aus Sand bestehenden Formen«A disadvantage of this machine is its low productivity, due to the longer time it takes to melt the melt and cool it down compared to filling the mold . ment of the casting until removal temperature, conditional. This part of the stream is particularly found in the molding of multi-part molds, in which the intricate inner and outer surfaces of the casting are formed of cores arranged in a metal box. The same applies to casting in combined sand-metal molds or all sand To form"
Ein wesentlicher Bachteil dieser Maschine liegt darin, daß trotz der allmählichen Abnahme des Niveaus der Schmelze im hermetisch abgedichteten Behälter sehr komplizierte Einrichtungen für das Aufrechterhalten eines konstanten Drucks während des Füllens der Gießform notwendig sind» Infolgedessen ist die Herstellung von aufeinanderfolgenden GußstückenAn essential part of this machine is that despite the gradual decrease in the level of melt in the hermetically sealed container, very complicated means are required for maintaining a constant pressure during filling of the mold. As a result, the production of successive castings is required
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mit gleichbleibender Qualität nicht garantiert.with consistent quality not guaranteed.
Ein anderer Nachteil liegt darin, daß die plastisch verformbare Dichtung nicht für das Abdichten gegen das Ausfließen von Schmelze beim aufeinanderfolgenden Wechseln der Gießformen geeignet ist· Dabei ist das Abdichten der Gießform zum Plansch der Materialleitung durch Anpressen von gegeneinander gepaßten Oberflächen nicht verläßlich.Another disadvantage is that the plastically deformable seal is not suitable for sealing against the outflow of melt during successive changing of the casting molds. In this case, the sealing of the casting mold to the planch of the material line by pressing against each other fitted surfaces is not reliable.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung und der Einhaltung einer gleichbleibenden hohen Gußqualität, in der Herabsetzung des Gasverbrauches und in der Einsparung von Energie sowie in der Erhöhung der Produktivität bei gleichzeitiger Erweiterung der technologischen Möglichkeiten des Druckgießens.The object of the invention is to improve and maintain a consistent high casting quality, in the reduction of gas consumption and in the saving of energy and in increasing productivity while expanding the technological possibilities of die casting.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckgießverfahren und eine Druckgießmaschine zu entwickeln, die es gestatten, verschiedene Werkstoffe und Gießformen einzusetzen, wobei das Killen von nacheinander verwendeten Gießformen unter gleichem Druck erfolgt.The invention has for its object to develop a Druckgießverfahren and a die casting machine, which allow to use different materials and molds, wherein the killing of successively used molds takes place under the same pressure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar nachdem die Schmelze die Gießform ausgefüllt hat oder unmittelbar nach ihrem Erstarren über der Schmelze in der Materialleitung mit derselben Gasphase wie in der hermetisch geschlossenen Kammer mit Behälter ein Gasdruck erzeugtThis object is achieved in that immediately after the melt has filled the mold or generated immediately after their solidification above the melt in the material line with the same gas phase as in the hermetically sealed chamber with a gas pressure
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wird und daß vor dem Beginn des nächstfolgenden Gießvorganges der Raum der Gießform mit der in der Materialleitung und der hermetisch geschlossenen Kammer mit Behälter befindlichen Gasphase durchgespült wird.and that before the beginning of the next casting the space of the mold is flushed with the located in the material line and the hermetically sealed chamber with container gas phase.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Druckgußmaschine vorgesehen, die eine hermetisch abgedichtete Kammer mit Deckel enthält, worin ein Schmelzebehälter angeordnet ist· Die hermetisch abgedichtete Kammer ist durch eine Materialleitung mit der Gießform verbunden· Die Materialleitung besteht aus zwei separaten Gießrohren, und zwar aus einem Hauptgießrohr und einem zusätzlichen Gießrohr· Das Hauptgießrohr hat eine Erweiterung, in welcher das zusätzliche Gießrohr angeordnet ist» Das Hauptgießrohr ist durch einen Planschdeckel abgeschlossen, der das Hauptgießrohr mit einer Zwischenplatte verbindet, auf welcher die Gießform befestigt ist·In a further embodiment of the invention, a die casting machine is provided, which contains a hermetically sealed chamber with lid, wherein a melt container is arranged. The hermetically sealed chamber is connected to the casting mold by a material line. The material line consists of two separate pouring tubes, namely one Main pouring tube and an additional pouring tube · The main pouring tube has an extension in which the additional pouring tube is arranged »The main pouring tube is closed off by a splitting cover which connects the main pouring tube to an intermediate plate on which the casting mold is fastened.
Im Deckel der hermetisch abgedichteten Kammer ist ein Hals ausgebildet, in welchem ein vo.n einem Mantel umgebender Zylinder montiert ist, in dem Zylinder ist das Hauptgießrohr befestigt· Der Mantel ist an der Zwisehenplatte montiert und mit einem Schieberbett versehen, worin ein flacher Schieber angeordnet ist, der mit einem hydraulischen Zylinder verbunden ist.In the lid of the hermetically sealed chamber, a neck is formed in which a cylinder surrounding a shell is mounted, in which cylinder the main casting pipe is mounted. The jacket is mounted on the intermediate plate and provided with a slide bed wherein a flat slider is arranged is connected to a hydraulic cylinder.
Der Raum des Hauptgießrohrs ist mit dem Raum der hermetisch abgedichteten Kammer verbunden, und zwar durch eine erste Rohrleitung und ein erstes Ventil.The space of the main spout is connected to the space of the hermetically sealed chamber through a first conduit and a first valve.
Der Mantel ist mit der äußeren Oberfläche des Zylinders durch eine gleitende Dichtung verbunden.The jacket is connected to the outer surface of the cylinder by a sliding seal.
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Der Raum zwischen Mantel und Zylinder ist mit dem Raum der hermetisch abgedichteten Kammer durch eine zweite Rohrleitung mit einem zweiten Ventil verbunden, wobei ein Druckmeßgerät vorgesehen ist«The space between the jacket and the cylinder is connected to the space of the hermetically sealed chamber by a second conduit with a second valve and a pressure gauge is provided. "
Im Fall des Gießens unter Gegendruck wird die Gießform mit einer hermetisch abgedichteten Abdeckung geschlossen, die an der Zwischenplatte montiert und die mit einem vertikalen hydraulischen Zylinder verbunden ist.In the case of counter-pressure casting, the mold is closed with a hermetically sealed cover which mounts to the intermediate plate and which is connected to a vertical hydraulic cylinder.
In diesem Pail sind der Raum des Hauptgießrohrs, der Raum der hermetisch abgedichteten Kammer und der Raum des hermetisch abgedichteten Deckels untereinander durch ein drittes und viertes Ventil mittels einer dritten Rohrleitung verbunden, wobei ein Differentialdruckmeßgerät vorgesehen ist» Der Raum des hermetisch abgedichteten Deckels ist durch eine fünfte Rohrleitung und ein fünftes Ventil mit dem Raum zwischen Mantel und Zylinder verbunden·In this Pail the space of the main spout, the space of the hermetically sealed chamber and the space of the hermetically sealed lid are interconnected by a third and fourth valve by means of a third pipe, with a differential pressure gauge is provided »The space of the hermetically sealed lid is through a fifth pipe and a fifth valve connected to the space between jacket and cylinder ·
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist an das Hauptgießrohr ein Hebelmechanismus montiert, der mit einem dritten vertikalen hydraulischen Zylinder verbunden ist. Im Boden der hermetisch geschlossenen Kammer mit dem Schmelzebehälter ist eine Vertiefung ausgebildet.According to another embodiment, a lever mechanism is mounted on the main casting tube, which is connected to a third vertical hydraulic cylinder. In the bottom of the hermetically sealed chamber with the melt container a recess is formed.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Maschine sind durch folgende Vorteile gekennzeichnet:The method according to the invention and the machine according to the invention are characterized by the following advantages:
- es wird ein völliger Schutz der Schmelze in der Materialleitung vor der Einwirkung der Luft oder des Gases in der Gießform erzielt, wodurch die Herstellung von Gußstücken hoher Qualität gewährleistet wird;- It is achieved a complete protection of the melt in the material line before the action of the air or the gas in the mold, whereby the production of castings of high quality is ensured;
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es wird der Gasverbrauch für das Erzeugen und Aufrechterhalten eines Drucks im Schmelzebehälter herabgesetzt, und dieser Verbrauch umfaßt nur das Gas, welches beim Rillen der Gießform von der Schmelze verdrängt wird j und das Gas für ein eventuelles Durchspülen (Durchblasen) der Gießform;it is the gas consumption for generating and maintaining a pressure in the melt container is reduced, and this consumption includes only the gas which is displaced from the melt during the groove of the mold j and the gas for a possible flushing (blowing) of the mold;
die in der Gasphase im Schmelzebehälter und in dem Hauptgießrohr herrschenden Partialdrücke der Gase., sind gleich groß und ändern sich praktisch nicht bei der aufeinanderfolgenden Herstellung von Gußstücken; dies erlaubt das Erzielen einer optimalen Menge der in der Schmelze aufgelösten Gase und anderen Komponenten, besonders, wenn diese Komponenten einen hohen Dampf- oder Dissoziationsdruck bei der Gießtemperatur aufweisen;the prevailing in the gas phase in the melt container and in the Hauptgießrohr partial pressures of the gases., Are the same size and virtually do not change in the successive production of castings; this allows to obtain an optimum amount of the melt dissolved gases and other components, especially if these components have a high vapor or dissociation pressure at the casting temperature;
es wird die Möglichkeit geschaffen, den Partialdruck eines gegebenen aktiven legierenden Gases gleichzeitig im Schmelzebehälter, im Hauptgießrohr und in der Gießform vor dem Pullen der Gießform zu erhöhen oder zu senken· Dies beeinflußt die Gefügeausbildung und gewährleistet eine feste Lösung des legierenden Gases im Gußstück in Übereinstimmung mit der sprungartigen. Änderung.seiner Löslichkeit im Phasenübergang vom festen in den flüssigen Zustand, und dies ist praktisch eindeutig bei allen aufeinanderfolgenden Gußstücken einer Schmelzecharge im Schmelzebehälter bestimmt;it is possible to increase or decrease the partial pressure of a given active alloying gas simultaneously in the melt container, in the main pouring tube and in the casting mold before pulling the mold. This influences the structure formation and ensures a firm solution of the alloying gas in the casting in correspondence with the jumpy. Change in its solubility in the phase transition from the solid to the liquid state, and this is practically uniquely determined for all successive castings of a molten batch in the melt container;
es wird die Möglichkeit eines Schwenkens des Schmelzeniveaus in der Materialleitung ausgeschlossen, wodurch eine vollständige Kontrolle des Füllens der Gießform mit Schmelze gewährleistet wird.it precludes the possibility of pivoting of the melt level in the material line, thereby ensuring complete control of the filling of the mold with melt.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine näher erläutert werden· In den zugehörigen Zeichnungen zeigen;The invention will be explained in more detail below on an embodiment of the machine according to the invention · In the accompanying drawings;
Pig. 1: ein schematischer Längsschnitt durch die Maschine beim Gießen unter Gasgegendruck;Pig. 1: a schematic longitudinal section through the machine during casting under gas back pressure;
Fig. 2: ein Längsschnitt durch die Materialleitung zusammen mit der Gießform Tor dem Verbinden des Hauptgießrohrs mit der Gießform;Fig. 2: a longitudinal section through the material line together with the mold gate connecting the Hauptgießrohrs with the mold;
Fig. 3: eine schematische Darstellung der Realisierung des erfindungsgemäßen.Verfahrens in einer Ausführungsform der Maschine, in der die hermetisch geschlossene Kammer zusammen mit dem Hauptgießrohr beweglich sind und3 shows a schematic representation of the realization of the method according to the invention in an embodiment of the machine in which the hermetically sealed chamber is movable together with the main casting tube, and
Fig. 4: ein schematischer Längsschnitt durch die Maschine bei einer anderen Ausführungsform, bei der das Hauptgießrohr beweglich ist·4 shows a schematic longitudinal section through the machine in another embodiment in which the main casting tube is movable.
Die Maschine gemäß Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 enthält eine hermetisch abgedichtete Kammer 1, in welcher ein Behälter für die Schmelze 3 angeordnet ist· Die hermetisch abgedichtete Kammer 1 ist mit einem Deckel 4 geschlossen, an dem ein Hals 4.1 ausgebildet ist. An diesem Hals 4.1 ist ein Zylinder 5 montiert, in dessen oberen Ende ein innerer Flansch 5·1 angeordnet ist. Die hermetisch abgeschlossene Kammer 1 ist durch eine Materialleitung mit der Gießform 13 verbunden. Die Materialleitung besteht aus zwei separaten Gießrohren, und zwar aus einem Hauptgießrohr 6 und einem zusätzlichen Gießrohr 18. Das Hauptgießrohr 6 ist mit einer ErweiterungThe machine according to FIGS. 1, 2 and 3 contains a hermetically sealed chamber 1, in which a container for the melt 3 is arranged. The hermetically sealed chamber 1 is closed with a cover 4 on which a neck 4. 1 is formed is. At this neck 4.1, a cylinder 5 is mounted, in its upper end an inner flange 5 · 1 is arranged. The hermetically sealed chamber 1 is connected by a material line with the mold 13. The material line consists of two separate pouring tubes, namely a main pouring tube 6 and an additional pouring tube 18. The main pouring tube 6 is provided with an extension
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versehen, worin das zusätzliche Gießrohr 18 angeordnet ist. Das Hauptgießrohr 6 ist mit einem Planschdeckel 7 geschlossen, der das Hauptgießrohr 6 mit der Zwischenplatte 12 verbindet. Der Planschdeckel 7 ist mit einer Öffnung 7·1 versehen·provided, wherein the additional pouring tube 18 is arranged. The main casting tube 6 is closed with a splash cover 7, which connects the main casting tube 6 with the intermediate plate 12. The splash cover 7 is provided with an opening 7 · 1 ·
An der unteren Oberfläche der Zwischenplatte 12 ist ein Mantel 8 montiert, in dem der Zylinder 5 angeordnet ist. Der Mantel 8 ist mit der äußeren Oberfläche des Zylinders 5 mittels einer Gleitdichtung 9 verbunden. Der Mantel 8 ist mit einem Schieberbett 8.1 versehen, worin ein flacher Schieber 10 angeordnet ist, der mit einem horizontalen hydraulischen Zylinder 11 verbunden ist.On the lower surface of the intermediate plate 12, a jacket 8 is mounted, in which the cylinder 5 is arranged. The jacket 8 is connected to the outer surface of the cylinder 5 by means of a sliding seal 9. The shell 8 is provided with a slide bed 8.1, wherein a flat slide 10 is arranged, which is connected to a horizontal hydraulic cylinder 11.
Die Gießform 13 ist auf der Zwischenplatte 12 angeordnet,und an die Gießform 13 ist das zusätzliche Gießrohr 18 montiert. Die Gießform 13 ist durch den hermetischen Deckel 19 eingeschlossen, der auf der Zwischenplatte 12 montiert ist und mit einem ersten vertikalen hydraulischen Zylinder 20 verbunden ist. Der hermetische Deckel 19 besteht aus zwei Teilen, dem oberen Teil 19·1 und dem unteren zylindrischen Teil 19.2.The mold 13 is disposed on the intermediate plate 12, and to the mold 13, the additional pouring tube 18 is mounted. The mold 13 is enclosed by the hermetic lid 19, which is mounted on the intermediate plate 12 and connected to a first vertical hydraulic cylinder 20. The hermetic lid 19 consists of two parts, the upper part 19 · 1 and the lower cylindrical part 19.2.
Die Zwischenplatte 12 ist mittels tragender Säulen 14 an den Querbalken 15 befestigt, der mit dem Kolben eines zweiten vertikalen hydraulischen Zylinders 16 verbunden ist. Am Querbalken 15 ist der erste vertikale hydraulische Zylinder 20 befestigt, während der zweite vertikale hydraulische Zylinder 16 an einer Stütze 17 befestigt ist.The intermediate plate 12 is secured by means of supporting pillars 14 to the transverse bar 15, which is connected to the piston of a second vertical hydraulic cylinder 16. On the crossbar 15, the first vertical hydraulic cylinder 20 is fixed, while the second vertical hydraulic cylinder 16 is fixed to a support 17.
Der Raum des Hauptgießrohrs 6 ist durch eine erste Rohrleitung mit einem ersten Ventil f mit dem Raum der hermetisch abgedichteten Kammer 1 verbunden·The space of the main pouring pipe 6 is connected to the space of the hermetically sealed chamber 1 through a first pipe having a first valve f.
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Der Raum zwischen Zylinder 5 und Mantel 8 ist mit dem Raum der hermetisch abgedichteten Kammer 1 durch eine zweite Rohrleitung f. mit einem zweiten Ventil verbunden, wobei ein Druckmeßgerät M1 vorgesehen ist» Der Raum des hermetischen Deckels 19 und der Raum der hermetisch abgedichteten Kammer sind mittels einer dritten Rohrleitung mit einem dritten Ventil g1 und einem vierten Ventil g verbunden, wobei ein Differentialdruckmeßgerät M vorgesehen ist. Der Raum des hermetischen Deckels 19 ist durch eine fünfte Rohrleitung und einem fünften Ventil c mit dem Raum zwischen Mantel 8 und Zylinder 5 verbunden.The space between the cylinder 5 and jacket 8 is connected to the space of the hermetically sealed chamber 1 through a second pipe f. connected to a second valve, wherein a pressure measuring device M 1 is provided "The space of the hermetic cover 19 and the space of the hermetically sealed chamber by means of a third pipe line with a third valve g 1 and g connected to a fourth valve, wherein a differential pressure gauge M provided is. The space of the hermetic lid 19 is connected by a fifth pipe and a fifth valve c with the space between the jacket 8 and cylinder 5.
Gemäß der in Pig· 4 gezeigten Ausführungsform ist an dem ^auptgießrohr 6 ein Hebelmechanismus 21 montiert, der die Bewegung des Hauptgießrohres in vertikaler Richtung ermöglicht und der mit einem dritten vertikalen hydraulischen Zylinder 22 verbunden ist· Im Boden des Behälters 2 für die Schmelze 3 ist eine Vertiefung 23 ausgebildet.According to the embodiment shown in Fig. 4, a lever mechanism 21 is mounted on the main pouring pipe 6, which enables the vertical movement of the main pouring pipe and which is connected to a third vertical hydraulic cylinder 22. In the bottom of the container 2 for the melt 3 a recess 23 is formed.
Als Beispiel für das Realisieren des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Maschine wird das Gießen von stark mit der Atmosphäre reagierenden Werkstoffen betrachtet, wie z, B. Magnesiumlegierungen, und zwar beim Gießen unter Gegendruck in eine Dauerform bei Verwendung von Schwefeldioxid oder Argon als Schutzgas in der hermetisch geschlossenen Kammer mit dem Schmelzebehälter und Argon zum-Erzeugen des Gegendrucks in der Gießform,As an example for realizing the method and the machine according to the invention, the casting of highly reactive with the atmosphere materials, such as magnesium alloys, namely when casting under counter pressure in a permanent mold when using sulfur dioxide or argon as a protective gas in the hermetically sealed chamber with the melt container and argon for generating the back pressure in the mold,
Als Ausgangsstellung kann diejenige betrachtet werden, bei der der obere Teil der Gießform 13 weggenommen ist, wobei der hermetische Deckel 19 geöffnet und der Planschdeckel 7 des Hauptgießrohrs 6 durch den flachen Schieber 10 geschlos-As a starting position, the one can be considered, in which the upper part of the mold 13 is removed, the hermetic lid 19 is opened and the splash cover 7 of the Hauptgießrohrs 6 closed by the flat slide 10
2 3 5 Λ 6 5 32 3 5 Λ 6 5 3
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sen ist» Der Raum in der hermetisch geschlossenen Kammer 1 mit dem Behälter 2 für die Schmelze 3 ist mit Schwefeldioxid oder Argon oder einer Mischung dieser Gase bei einem gewünschten Druck gefüllt. Ventil f ist offen und der Druck des Gases im Raum der hermetisch geschlossenen Kammer 1 und im Raum des Hauptgießrohrs 6 über der Schmelze 3 ist ausgeglichen, wobei sein Wert bei geöffnetem Ventil g und geschlossenem Ventil g.an dem Differentialdruckmeßgerät M abgelesen werden kann, Die Ventile a, b, c, d, f.. sind geschlosseneThe space in the hermetically sealed chamber 1 with the container 2 for the melt 3 is filled with sulfur dioxide or argon or a mixture of these gases at a desired pressure. Valve f is open and the pressure of the gas in the space of the hermetically sealed chamber 1 and in the space of Hauptgießrohrs 6 above the melt 3 is balanced, its value with open valve g and closed valve g.an the Differentialdruckmeßgerät M can be read Valves a, b, c, d, f .. are closed
Der Gießvorgang erfolgt folgendermaßen: Der hermetische Deckel 19 wird zusammen mit dem oberen Teil der Gießform 13 durch Abwärtsbewegung geschlossen, die durch den ersten vertikalen hydraulischen Zylinder 20 erzeugt wird, wobei der geschlossene Raum hermetisch abgedichtet wird. Die Ventile b und» C1 werden geöffnet, wodurch der Raum unter dem hermetischen Deckel 19 bis zum Ausgleich der Drücke zwischen der hermetisch geschlossenen Kammer 1 und dem Raum unter dem hermetischen Deckel 19 mit Stickstoff gefüllt wird; dies V-- wird durch Hull anzeige.- des Differentialdruckmeßgerätes M angezeigt und danach wird Ventil b geschlossen. Es folgt ein Signal für die Bewegung der Zwischenplatte 12 in oberer Endposition, wonach der flache Schieber 10 geöffnet wird, während der zweite vertikale hydraulische Zylinder 16 die Zwischenplatte 12 bis zum Aufsitzen auf die elastische Dichtung auf den Planschdeckel 7 des Hauptgießrohrs 6 abwärts bewegt. In diesem Moment gelangt das zusätzliche Gießrohr 18 in die Erweiterung 6,1 des Hauptgießrohrs 60 Es folgt ein Signal für das Schließen der Ventile C1 und g und das Öffnen des den gewünschten Gießvorgang steuernden Ventils a sowie . der Ventile f.. und g...The casting operation is as follows: The hermetic lid 19 is closed together with the upper part of the mold 13 by downward movement generated by the first vertical hydraulic cylinder 20, hermetically sealing the closed space. The valves b and »C 1 are opened, whereby the space under the hermetic lid 19 is filled with nitrogen until the pressures between the hermetic chamber 1 and the space under the hermetic lid 19 are equalized; this V-- is indicated by the Hull display of the differential pressure gauge M and then valve b is closed. This is followed by a signal for the movement of the intermediate plate 12 in the upper end position, after which the flat slide 10 is opened, while the second vertical hydraulic cylinder 16 moves the intermediate plate 12 down to the splash cover 7 of the main pouring tube 6 until it rests on the elastic seal. At this moment, the additional pouring tube 18 enters the extension 6,1 of the main pouring tube 6 0 follows a signal for closing the valves C 1 and g and the opening of the valve a controlling the desired casting process as well. the valves f .. and g ...
23 5 4 6 5 3 -13 - 6o m 2l 23 5 4 6 5 3 - 13 - 6o m 2l
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Der Druck in der hermetisch geschlossenen Kammer 1 beginnt zu steigen. Die Schmelze 3 steigt in das Hauptgießrohr 6 und verdrängt das sich dort befindende Schwefeldioxid oder Argon, Während dieser Zeit zeigt das Differentialdruckmeßgerät 1 infolge der Drosselwirkung in den Entlüftungskanälen der Gießform 13 einen kleinen Überdruck an· Wenn die Schmelze 3 das untere Ende des zusätzlichen Gießrohrs 18 erreicht, steigt sie weiter in dieses Sohr, drängt den leichteren Stickstoff aus der Gießform 13 heraus und ersetzt diesen durch das vor ihr herströmende Schwefeldioxid oder Argon,während die Schmelze im Raum zwischen den beiden Gießrohren das darin eingeschlossene Schwefeldioxid oder Argon komprimiert.The pressure in the hermetically sealed chamber 1 begins to rise. The melt 3 rises into the main pouring tube 6 and displaces the sulfur dioxide or argon there. During this time, the differential pressure measuring device 1 shows a slight overpressure due to the throttling action in the venting channels of the casting mold 13. When the melt 3 reaches the lower end of the additional pouring tube 18 As it reaches, it continues to rise into this tube, pushing the lighter nitrogen out of the mold 13 and replacing it with the sulfur dioxide or argon flowing in front of it, while the melt in the space between the two tubes compresses the sulfur dioxide or argon trapped therein.
Die Gießform 13 wird mit Schmelze gefüllt, die praktisch ununterbrochen in Berührung mit Schutzgas (Schwefeldioxid oder Argon) steht. Bis zum vollständigen Ausfüllen der Gießform 13 mit Schmelze zeigt das Differentialdruckmeßgerät M die Erhöhung des Drucks als Punktion der Zeit an, und zwar nach einem Gesetz, das spezifisch für die Konfiguration des Gießformhohlraums 13 ist, Bach dem vollständigen Ausfüllen der Gießform 13 beginnt der Zeiger des Differentialdruckmeßgerätes M schnell abzuweichen,und bei Erreichen einer vorgegebenen bestimmten Größe des angezeigten Druckunterschieds wird ein Signal für das Schließen des Ventils a abgegeben.The mold 13 is filled with melt, which is virtually continuously in contact with protective gas (sulfur dioxide or argon). Until complete filling of the mold 13 with melt, the differential pressure gauge M indicates the increase in pressure as a puncture of the time, according to a law specific to the configuration of the mold cavity 13, Bach the complete filling of the mold 13 begins the pointer of the Differential pressure gauge M deviate quickly, and upon reaching a predetermined certain size of the indicated pressure difference, a signal for the closing of the valve a is issued.
Beim fallenden Gießen wird gleichzeitig mit dem Schließen des Ventils a das Ventil f geöffnet, wodurch ein schneller Ausgleich der. Drücke im Raum des Hauptgießrohrs 6 und im Raum des Behälters 2 eintritt. Das Niveau der Schmelze im Raum zwischen dem Hauptgießrohr β und dem zusätzlichenWhen falling pouring the valve f is opened simultaneously with the closing of the valve a, whereby a faster compensation of the. Pressures in the space of Hauptgießrohrs 6 and in the space of the container 2 enters. The level of melt in the space between the main pouring pipe β and the additional
2 3 5 Λ 6 5 3 -14- " ^ 2 3 5 Λ 6 5 3 -14- " ^
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Gießrohr 18 fällt ab,und nach Öffnen der Öffnung des zusätzlichen Gießrohrs 18 gelangt das die gleiche Zusammensetzung wie im Behälter 2 für die Schmelze 3 aufweisende Schutzgas (Schwefeldioxid oder Argon) in das zusätzliche Gießrohr 18 und in die Gießform 13 und drängt von dort die Schmelze hinaus, die unter dem Niveau der Speiser liegt, Uach dieser Verfahrensstufe kann sofort der horizontale hydraulische Zylinder 11 für das Versetzen des flachen Schiebers 19,aufwärts betätigt werden, wobei das zusätzliche Gießrohr 18 aus der Erweiterung 6*1 des Hauptgießrohrs 6 herausgezogen wird· Hat das zusätzliche Gießrohr 18 seine obige Endposition erreicht, erfolgt ein Signal zur Versetzung des flachen Schiebers über den Planschdeckel 7. Durch die kurze Abwärtsbewegung der Zwischenplatte 12, die mittels des zweiten hydraulischen Zylinders 16 hervorgerufen wird, drückt der flache Schieber 10 auf die über dem Planschdeckel 7 angeordnete elastische Dichtung, Das nach dem Schließen des Ventils f während des Gießens geöffnete Sicherheitsventil f. wird geschlossen, um im Falle einer schlechten Abdichtung zwischen der Erweiterung 6*1 des Hauptgießrohres 6 und der Zwischen-. platte 12 einer möglichen Berührung der Schmelze 3 bei ihrem Steigen mit der elastischen Dichtung vorzubeugen· Während des Füllens der Gießform 13 mit Schmelze 3 zeigt das Druckmeßgerät M. den Gesamtdruck im Behälter 2 an.Casting tube 18 falls off, and after opening the opening of the additional pouring tube 18 passes the same composition as in the container 2 for the melt 3 having protective gas (sulfur dioxide or argon) in the additional pouring tube 18 and in the mold 13 and urges from there the melt In addition, which is below the level of the feeders, after this stage of the process, the horizontal hydraulic cylinder 11 for displacing the flat slide 19 can be actuated upwardly immediately, with the additional pouring pipe 18 being pulled out of the extension 6 * 1 of the main pouring pipe 6 By the short downward movement of the intermediate plate 12 caused by the second hydraulic cylinder 16, the flat slide 10 pushes on the above the planter 7 arranged elastic seal, After the Sc keep the valve f open during the pouring safety valve f. is closed, in the case of a poor seal between the extension 6 * 1 of the main shroud 6 and the intermediate. plate 12 to prevent a possible contact of the melt 3 in its rise with the elastic seal · During the filling of the mold 13 with melt 3, the pressure gauge M. indicates the total pressure in the container 2.
Nach dem Erstarren des Gußstücks in der Gießform 13 werden die Ventile c und c. geöffnet, wodurch im Raum um die Gießform 13 und im Raum zwischen Zylinder 5 und Mantel 8 der Druck abgebaut wird, wobei der Stickstoff aus dem Raum der Gießform 13 entweicht. Im Raum zwischen Zylinder 5 und Mantel 8 wirkt weiter Schwefeldioxid oder Argon, und zwar bei einem Druck, der mit dem äußeren Atmosphärendruck ausgeglichen ist.After solidification of the casting in the mold 13, the valves c and c. opened, which is reduced in the space around the mold 13 and in the space between the cylinder 5 and 8 coat the pressure, the nitrogen escapes from the space of the mold 13. In the space between cylinder 5 and shell 8, sulfur dioxide or argon continues to act at a pressure equal to the external atmospheric pressure.
5 4 6 5 3 ' - 15- 60 179 275 4 6 5 3 '- 15- 60 179 27
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Die Druckmeßgeräte M und SL zeigen lullanzeige. Ventil g. wird geschlossen und Ventil g geöffnet, wobei das Differentialdruckmeßgerät M zur Anzeige des Drucks im Behälter 2 für die Schmelze 3 eingeschaltet wird.The pressure gauges M and SL show lullanzeige. Valve g. is closed and valve g is opened, wherein the differential pressure measuring device M is switched on to indicate the pressure in the container 2 for the melt 3.
Die Ventile c und C1 sind normal geschlossen· Die Öffnung der Auslaßrohrleitung nach dem Ventil c. ist über das liveau der Zwischenplatte 12 erhöht, was das Eindringen von Luft im Raum zwischen Zylinder 5 und Mantel 8 während des öffnens der Gießform 13 nicht erlaubt· Falls erforderlich,kann das Ventil C1 während des Öffnens der Gießform 13 geschlossen bleiben· Die Schicht von schwerem Schutzgas im Raum von den Speisern bis zum unteren Ende des zusätzlichen Gießrohrs 18 erlaubt ebenfalls keinen Luftzutritt in den Raum, der zwischen Zylinder 5> Mantel 8 und Zwisckenplatte 12 eingeschlossen wird.The valves c and C 1 are normally closed · The outlet of the outlet pipe after the valve c. is increased above the level of the intermediate plate 12, which does not allow the ingress of air in the space between cylinder 5 and shell 8 during the opening of the mold 13. If required, the valve C 1 may remain closed during the opening of the mold 13 heavy inert gas in the space from the risers to the lower end of the additional pouring spout 18 also does not allow access of air into the space trapped between the cylinder 5> casing 8 and the spider plate 12.
lach dem Abkühlen des Gußstücks bis zu einer Temperatur, bei der es entnommen werden kann, wird der obere Teil der Gießform geöffnet und das fertige Gußstück entnommen, wonach die Gießform 13 für das nächstfolgende Gießen vorbereitet wird·After cooling the casting to a temperature at which it can be removed, the upper part of the casting mold is opened and the finished casting removed, after which the casting mold 13 is prepared for the next casting.
Das beschriebene Ausführungsbeisρie1 gilt auch für das Gießen unter liederdruck oder Vakuum, wobei der Behälter 2 für die Schmelze dauernd unter Druck bleibt, und über dem Hiveau der Schmelze 3 im Behälter 2 und im Hauptgießrohr 6 das gleiche Gas wirkt.The described Ausführungsbeisρie1 also applies to the casting under liederdruck or vacuum, the container 2 for the melt is constantly under pressure, and above the level of the melt 3 in the container 2 and the main casting 6, the same gas acts.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel schließt nicht die Möglichkeit zur vertikalen Bewegung des Behälters 2 für die Schmelze 3 in Hinsicht auf das Andrücken des flachen Schiebers 10 an die elastische Dichtung des Planschdeckels 7 desThe embodiment of the invention does not exclude the possibility of vertical movement of the container 2 for the melt 3 with respect to the pressing of the flat slide 10 to the elastic seal of the splash cover 7 of the
235465 3 -16- 60 179 27235465 3 -16- 60 179 27
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Hauptgießrohrs 6 und für das Herausziehen des zusätzlichen Gießrohrs 18 aus der Erweiterung 6·1 des Hauptgießrohrs 6 aus»Hauptgießrohrs 6 and for the extraction of the additional pouring tube 18 from the extension 6 · 1 of the main pouring tube 6 from »
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